Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Палеари Альберто Мария Феличе Италия
Номер договора
11.G34.31.0027
Период реализации проекта
2010-2014
Заведующий лабораторией

По данным на 30.01.2020

11
Количество специалистов
53
научных публикаций
19
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Лаборатория занимается исследованиями стекла и материалов на его основе, разработкой методов модифицирования структуры стекла на атомном и наномасштабе и инициировании в стекле принципиально новых функциональных свойств. Исследования позволяют расширить области применения материалов на основе стекла в актуальных высокотехнологичных приложениях, включая лазерную технику, интегральную оптику, фотонику и телекоммуникацию, производство материалов для медицины, химии, авиационной и космической техники и пр.

Название проекта: Новые функциональные возможности стекла и стеклокерамики

Приоритет СНТР: а



Цели и задачи

Направление исследований: Науки о материалах

Цель проекта: Создание многопрофильной лаборатории мирового уровня, способной решать широкий спектр наукоемких и прикладных задач в области функциональных материалов на основе стекла, выявление наномасштабных особенностей структуры стекла и поиск путей ее управляемого модифицирования, разработка функциональных стеклообразных и стеклокристаллических материалов для наукоемких применений на стратегически важных направлениях медицины, фотоники, интегральной оптики, энергетики, авиационной и космической промышленности


Практическое значение исследования

  • Создана линия варки и выработки оптических стекол, позволяющая получать оптически однородные стекла в тиглях малого объема с возможностью последующего их наноструктурирования.
  • Разработано лазерное фосфатное стекло, активированное неодимом, с улучшенными термооптическими характеристиками, лучевой прочностью и минимальным неактивным поглощением на рабочей длине волны.
  • Разработано магнитооптическое стекло с рекордно высокой постоянной Верде (около 0.4 угл.мин/кЭ·см при 632.8 нм).
  • Разработаны эрбий-иттербиевые борогерманатные стекла для активных элементов лазеров и волоконных усилителей, работающих в ближней ИК-области спектра.
  • Разработаны наноструктурированные стекла в системе Me2O-Ga2O3-SiO2-GeO2-NiO для широкополосных волоконных усилителей и перестраиваемых лазеров в ближней ИК-области, а также для солнечно-слепых визуализаторов излучения среднего УФ-диапазона, люминесцирующих в синей области.
  • Разработаны наноструктурированные стекла в калий-ниобиевосиликатной системе с высокой квадратичной оптической нелинейностью.
  • Разработана технология микросфер из иттрий-алюмосиликатного стекла, в том числе с обедненным по радиоизотопу запирающим поверхностным слоем.
  • Показана перспективность получения сегнетоэлектрической керамики на основе ниобатов калия-натрия из аморфного прекурсора, развиты методы получения текcтурированной стеклокерамики на основе сегнетоэлектрика LaBGeO5, с высокой пироэлектрической добротностью.
  • Разработана радиопрозрачная стеклокерамика на основе стронций-алюмосиликатной системы с рабочей температурой свыше 1200оС для использования в космической и авиационной технике, в том числе в качестве матрицы высокопрочных жаростойких композитов.
  • Создана опытно-промышленная линия и разработана технология получения ленты повышенной прочности из радиационно-стойкого стекла для терморегулирующих покрытий и защиты солнечных батарей космических аппаратов.

Внедрение результатов исследования:

  1. Проведены токсикологические, радиационные и клинические испытания линии производства микросфер на основе иттрий-алюмосиликатного стекла совместно с ООО «Бебиг».
  2. Получено первое в России регистрационное удостоверение на применение стеклянных микросфер в медицине в качестве средства доставки радиации (β-излучения изотопа 90Y) к внутренним органам человека. Производство подобных микросфер способно полностью обеспечить потребности России в исходном сфероидизованном материале для брахитерапии.
  3. Начато освоение радиопрозрачной высокотемпературной стеклокерамики с рабочей температурой свыше 1200оС для авиакосмической промышленности в ГНЦ «Обнинское НПП «Технология».
  4. Начат серийный выпуск радиационно-стойкой стеклянной ленты повышенной прочности для защитных терморегулирующих покрытий и солнечных батарей космических аппаратов для предприятий Роскосмоса.
  5. Разработана и внедрена легкоплавкая припоечная стеклокомпозиция для герметизации и вакуумплотного соединения корпусов интегральных схем для НПО «Автоматика».

Образование и переподготовка кадров:

- Защиты: 10 кандидатских диссертаций, 26 выпускных квалификационных работ (бакалавриат и магистратура).

- Разработаны и скорректированы 15 курсов лекций для учащихся бакалавриата, магистратуры и специалитета.

- Проведены курсы повышения квалификации для молодых сотрудников сторонних организаций: «Люминесцирующая в ближнем ИК-диапазоне стеклокерамика», «Полифункциональные материалы на основе стекла» (2010 г.), «Наноструктурирование и тепловой полинг лантаноборогерманатных стекол», «Фазовые неоднородности в стеклах» и «Технология промышленного стекловарения» (2011 г.), «Нано- и микронеоднородности в стеклах и методы их изучения» (2012–2017 гг.).

- Разработано 6 методических и учебных пособий.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

- Создано ООО «Центр оптического стекла» для реализации разработок Лаборатории в опытно-промышленном масштабе.

- Вовлечены в совместные передовые исследования и публикации в журналах с высоким импакт-фактором материаловедческие кафедры университета (керамики, композиционных материалов, кристаллов).

- Налажен контакт РХТУ с отраслевыми промышленными лидерами и компаниями: АО «Композит», НПО «Автоматика», НПО имени С. А. Лавочкина, ВИАМ, Лыткаринским заводом оптического стекла, НПО «Полюс», «Электростекло» и др. На этих предприятиях закрепились высококвалифицированные кадры – выпускники РХТУ, усилилось индустриальное сотрудничество и масштаб научно-технических разработок.

Другие результаты:

- Регулярное сотрудничество с предприятиями стекольной отрасли и с потребителями наукоемкой стекольной продукции (АО «НИТС», АО «ЛЗОС», ОНПП «Технология», АО «Композит», НПО «Автоматика», НПО имени С. А. Лавочкина, ООО «Бебиг» и др.)

Сотрудничество:

- Университет Милана-Бикокка (Италия), Университет Федерико Секондо (Италия), Университет Лиона (Франция), Институт Лауэ-Ланжевена (Франция), Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси, Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН (Россия), Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л. Я. Карпова (Россия), Научный центр волоконной оптики РАН (Россия), Институт общей физики РАН имени А. М. Прохорова (Россия), ФГУП «ВИАМ» (Россия), ОАО «НИИ «ЭЛПА» (Россия), ФГУП ОНПП «Технология» (Россия), Институт прикладной физики РАН (Россия), Владикавказский технологический центр «БАСПИК» (Россия): совместные научные исследования

- НПО имени С. А. Лавочкина (Россия), ООО «Бебиг» (Россия): совместные научные исследования, поставка опытных партий

Скрыть Показать полностью
Paleari A., Golubev N.V., Ignat'eva E.S., Sigaev V.N., Monguzzi A., Lorenzi R.
Donor-acceptor control in grown-in-glass Ga-oxide nanocrystals by crystallization driven heterovalent doping. The European Journal of Chemical Physics and Physical Chemistry 18(6): 662-669 (2017).
Lorenzi R., Paleari A., Golubev N.V., Ignat'eva E.S., Sigaev V.N., Niederberger M., Lauria A.
Non-aqueous sol-gel synthesis of hybrid rare-earth doped γ-Ga2O3 nanoparticles with multiple organic-inorganic-ionic light-emission features. Journal of Materials Chemistry C 3: 41–45 (2015).
Golubev N.V., Ignat'eva E.S., Sigaev V.N., Lauria A., De Trizio L., Azarbod A., Paleari A., Lorenzi R.
Diffusion-driven and size-dependent phase changes of gallium oxide nanocrystals in a glassy host. Physical Chemistry Chemical Physics 17(7): 5141–5150 (2015).
Sigaev V.N., Golubev N.V., Ignat’eva E.S., Paleari A., Lorenzi R.
Light-emitting Ga-oxide nanocrystals in glass: a new paradigm for low-cost and robust UV-to-visible solar-blind converters and UV emitters. Nanoscale 6(3): 1763–1774 (2014).
Sigaev V.N., Golubev N.V., Ignat’eva E.S., Champagnon B., Vouagner D., Nardou E., Lorenzi R., Paleari A.
Native amorphous nanoheterogeneity in gallium germanosilicates as a tool for driving Ga2O3 nanocrystal formation in glass for optical devices. Nanoscale 5(1): 299–306 (2013).
Фотоальбомы
Понедельник , 02.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Квантовая оптика в алмазах

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр Казанский научный центр Российской академии наук»

Технологии материалов

Казань

Хеммер Филип Роберт

США

2018-2020

Лаборатория биомиметических полимеров

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук»

Технологии материалов

Санкт-Петербург

Шейко Сергей Станиславович

США, Россия

2018-2020

Лаборатория гибридной нанофотоники и оптоэлектроники

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Технологии материалов

Санкт-Петербург

Захидов Анвар Абдулахадович

США, Россия

2017-2021